年度继电保护整定方案.docx

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年度继电保护整定方案

2000年年度继电保护整定方案

1.概述

继电保护要做到避免事故，防止事故进一步扩大，保证电力系统的安全稳定运行，需要做多方面的工作，其中包括设计、安装、整定、调试以及运行维护等一系列环节。

继电保护整定计算是其中极为重要的一部分工作，整定计算要确定各种保护的定值和使用方式,并及时协调保护与电力系统运行方式的配合,以达到正确发挥保护作用的目的。

1999年邹县电厂对全厂的发电机保护、厂用电保护全面保护定值复算，专人专责，历时3个多月，投入了较大精力，经核实发电机保护及厂用电保护的定值没有太大的变化。

2000年年度继电保护整定方案主要针对邹县电厂的这种现状制订的。

近期厂用电系统保护整定的考虑

1.1完成2000年度全厂保护定值复算工作

1.2三期新上钢球厂变保护整定计算

1.3三期新上汽车煤厂保护整定计算

1.4一期污水站供电系统改造保护整定计算

1.5根据保护装置更新改造计划，完成新型#4发电机保护装置收资工作

2.继电保护整定方案

继电保护整定方案依照其进程可分为5部分.

2.1运行方式的确定

运行方式包括正常运行方式，特殊运行方式，最大运行方式,最小运行方式。

上述运行方式应与运行部门共同确定.

2.1.1交流系统正常运行方式

邹县发电厂电气主交流系统有500kV系统、220kV系统和35kV系统，500kV系统现有四串断路器及三回500kV出线运行，#3、#4、#5、#6发电机升压后运行在500kV系统上。

220kV系统现有六回线路及一回联变出线运行，#1、#2发电机升压后运行在220kV系统上，另有#01、#03高备变运行在220kV系统上。

35kV系统所带负荷有四台并联电抗器、#02高备变及Ⅲ期水源线。

主系统设有一台联络变压器，联接500kV系统、220kV系统及35kV系统。

2.1.2500kV交流系统的正常运行方式

2.1.2.1500kV交流系统采用双母线3/2断路器接线，经联变与220kV系统、35kV系统联接。

正常运行方式为双母线经各串断路器闭环运行。

2.1.2.2500kV交流系统为大接地电流系统，联变和#3、#4、#5、#6主变高压侧中性点直接接地。

2.1.2.3500kV交流系统运行电压不许超过550kV，否则将发生损坏设备的严重后果。

正常运行电压变化范围及各变压器分头的调整由省调给定。

2.1.2.4联变送电应由省调根据系统当时情况决定充电方式。

2.1.2.5邹济线并联电抗器在运行中不得使用刀闸拉合，如果电抗器须要停运时，应先将线路停电，再拉开电抗器刀闸将其退出运行。

电抗器投入运行时应在线路无电压情况下合上电抗器刀闸。

2.1.3220kV交流系统正常运行方式

2.1.3.1220kV交流系统采用双母线带旁路母线的E型接线，正常情况下，220kV系统双母线运行，母联开关在合闸位置。

母线固定联接方式为：

a）Ⅰ母线：

#1主变、邹八Ⅰ线、邹滕线、邹接Ⅱ线、联变、#03高备变

b）Ⅱ母线：

#2主变、邹八Ⅱ线、邹罗线、邹接Ⅰ线、#01高备变

2.1.3.2220kV旁路母线及开关应在良好备用状态，旁路母线联接的所有-4刀闸应断开，并取下其操作保险。

2.1.3.3变压器中性点接地方式：

a）正常运行方式：

1）Ⅰ母线：

联变、#03高备变中性点直接接地。

2）Ⅱ母线：

#2主变、#01高备变中性点直接接地。

b）#2主变停电时，将#1主变调至Ⅱ母线运行。

c）#1主变、联变同时停电时，#01高备变调至Ⅰ母线运行，#01高备变中性点直接接地。

d）联变停电时，#01高备变调至Ⅰ母线运行，#01高备变中性点直接接地。

e）#2主变、联变同时停电时，将#1主变中线点直接接地。

2.2最大运行方式

选取#1--#6发电机全部运行,220KV母联开关正常运行,联变正常运行;#1主变高压侧中性点接地:

#3---#6主变高压侧中性点接地.

2.3最小运行方式

考虑检修与故障的重叠,但不考虑多个重叠;以常见的运行方式为基础,不考虑少见的运行方式.最小运行方式为#5--#6机全停,#1机全停,联变正常运行;#2主变高压侧中性点接地:

#3---#4主变高压侧中性点接地;220KV母联开关正常运行.

2.4特殊运行方式

1）、500及220之间的联络变掉闸或检修

2）、低备变及高备变检修或故障,在故障停机后,相应厂用电系统由其他备变提供电源

3.必要的参数及资料

3.1邹县发电厂的全厂主接线图及保护配置图、PTCT变比和配置图；正常情况下保护投停方式。

3.2高压电缆低压电缆的型号.长度及参数建立数据库

电动机及低压变压器的型号.长度及参数建立数据库

3.3发电机.变压器的型号参数的原始资料由技术档案室提供

3.4必备《电力工程电气设计手册》一套

《继电保护及安全自动装置技术规程》

《220KV—500KV电网继电保护装置运行规程》

《3—110KV电网继电保护装置运行规程》

3.5前次继电保护整定计算底稿及定值通知单.

4.整定计算的原则

4.1整定计算范围

继电保护的整定计算共分为四大部分

线路保护部分:

35KV系统的保护.10KV保安变进线的保护.

发变组保护部分:

包括#1---#6机发变组保护系统，Ⅰ、Ⅲ期柴油发电机保护系统

6KV厂用电系统保护部分：

包括变压器，动力，馈线保护

400V厂用电系统保护部分：

包括动力，馈线，熔断器保护

4.2整定原则

发变组保护系统的整定原则依照《电力工程电气设计手册》的保护整定部分、《3—110KV电网继电保护装置运行规程》、水利电力出版社1993年3月出版的，《电力系统继电保护与安全自动装置整定计算》，并参阅了继电保护整定相关的资料。

厂用系统保护原则上依据河北省电力工程学会1989年6月的《河北电力技术（增刊）》及相应变压器保护、电动机保护整定资料，结合我厂继电保护应用的实际情况，对新型的保护装置，根据其装置的特点和技术说明书，进行保护的整定计算工作。

（220kV及500kV系统保护、联变保护以及发变组保护主变高压侧零序电流及零序电压保护、失磁保护不由发电厂整定）

5．整定计算需要解决的问题

5.16KV分支过流保护的动作时间

5.26KV分支过流保护的无选择性动作

5.3部分低压动力保护误动问题

6.整定计算需要给定的参数

6.1发电机出口单相短路短路电流的大小及发电机消弧线圈的变比及补偿电容电流的能力

6.26KV系统的单相接地电容电流的大小

6.3系统最大运行方式及最小运行方式对应的系统阻抗

跳闸方式

保护功能

跳主变500KV断路器1

跳主变500KV断路器2

灭磁

关闭

主汽门

DCS

减出力

厂用

切换

程序跳闸至热工DCS

跳闸

厂用分支1

跳闸

厂用分支2

减励磁

励磁

切换

启动失灵保护

信号

备注

REG316*4

发电机差动保护87/G

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由REG316*4及1-4BCJ出口跳闸及信号

发电机逆功率保护32-1

第一时限t1

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由REG316*4及1-4BCJ出口跳闸及信号

第二时限t2

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发电机失磁保护40-1

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由REG316*4及1-4BCJ出口跳闸及信号

发电机失步保护78G

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由REG316*4及1-4BCJ出口跳闸及信号

发电机低频保护81

T1

×

由REG316*4动作于信号

T2

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发电机过激磁保护24G

高定值

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由REG316*4出口跳闸及信号

低定值

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电超速保护DS

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由REG316*4出口跳闸及信号

PT断线60

×

由REG316*4出口信号及闭锁

发电机误上电保护51-27

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由REG316*4及1-3BCJ出口跳闸及信号

电流闭锁阻抗保护21

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由REG316*4及1-4BCJ出口跳闸及信号

发电机过负荷保护49S

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由REG316*4出口信号

RET316*4

主变差动保护87/MT

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由RET316*4及1-4BCJ出口跳闸及信号

主变轻瓦斯保护61L/MT

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由RET316*4出口信号

主变绕组温度49-1/MT

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由RET316*4出口信号

主变冷却器故障CF

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由RET316*4出口跳闸及信号

主变油位异常DL

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由RET316*4出口信号

RXIDK2H

发电机横差保护87L/G

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由RXIDK2H及1-4BCJ出口跳闸及信号

RXEDK2H

95-100%定子接地保护27G

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由RXEDK2H衣1-4BCJ出口跳闸及信号

RXMS1

主变重瓦斯保护61H/MT

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由1-7ZJ及1-2BCJ1出口跳闸及信号

RXMS1

主变油温高49-2/MT

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由1-7ZJ及1-2BCJ1出口跳闸及信号

RXMS1

主变压力释放63/MT

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由1-7ZJ及1-2BCJ1出口跳闸及信号

RXMS1

发电机断水保护WL

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由1-7ZJ及1-2BCJ1出口跳闸及信号

RXMS1

高压厂变重瓦斯保护61H/UAT

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由1-7ZJ及1-2BCJ1出口跳闸及信号

RXMS1

高压厂变压力释放63/UAT

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由1-7ZJ及1-2BCJ1出口跳闸及信号

RXMS1

高压厂变油温高49-2/UAT

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由1-7ZJ及1-2BCJ1出口跳闸及信号

注：

1、全停出口即：

跳主变500KV两台断路器+灭磁+关闭主汽门+厂用切换。

2、厂用切换即：

跳6KV分支1、2并启动此1、2分支的备用电源自投装置。

3、程序跳闸出口即：

先通过热工DCS关闭主汽门，待程序逆功率保护动作后出口全停，因此程序跳闸动作不启动500KV断路器失灵保护。

4、100%定子接地保护跳闸逻辑及横差保护跳闸逻辑见下图，逻辑由A柜REG316*4实现。

跳闸方式

保护功能

跳主变500KV断路器1

跳主变500KV断路器2

灭磁

关闭

主汽门

DCS

减出力

厂用

切换

程序跳闸至热工DCS

跳闸

厂用分支1

跳闸

厂用分支2

减励磁

励磁

切换

启动失灵保护

信号

备注

REG316*4

发电机过电压保护59

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由REG316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

发电机程序逆功率保护32-2

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由REG316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

发电机正序定时限过流51DT

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由REG316*4出口信号

发电机正序反时限过流51IV

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由REG316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

发电机负序定时限过流46DT

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由REG316*4动作于信号

发电机负序反时限过流46IV

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由REG316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

转子一点接地保护64R

I段

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由REG316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

II段

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III段

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定子95%接地保护59G

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由REG316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

RET316*4发变组

发变组差动保护87/GMT

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由RET316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

主变通风启动CS/MT

由RET316*4输出接点启动主变通风回路

RET316*4高压厂变

高压厂变差动保护87/UAT

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由RET316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

高压厂变过流保护51/UAT

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由RET316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

高压厂变轻瓦斯保护61L/UAT

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由RET316*4出口信号

高压厂主绕组温度49-1/UAT

×

由RET316*4出口信号

高压厂变冷却器故障CF/UAT

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×

由RET316*4出口跳闸及信号

高压厂变通风启动CS/UAT

由RET316*4输出接点启动高压厂变通风回路

主变中性点过流保护

61N/MT

I段

T1

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由RET316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

T2

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由RET316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

II段

T1

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由RET316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

T2

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由RET316*4及1-5BCJ出口跳闸及信号

励磁电流速断50/EX

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由RET316*4出口信号

励磁电流时限速断50DT/EX

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由RET316*4及出口跳闸及信号

SPAJ140C

高压厂变分支1过流保护50.5/U-1

×

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由SPAJ140C及4BCJ出口跳闸及信号

SPAJ140C

高压厂变分支2过流保护50.51/U-2

×

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由SPAJ140C及5BCJ出口跳闸及信号

注：

1、全停出口即：

跳主变500KV两台断路器+灭磁+关闭主汽门+厂用切换。

2、厂用切换即：

跳6KV分支1、2并启动此1、2分支的备用电源自投装置。

3、程序跳闸出口即：

先通过热工DCS关闭主汽门，待程序逆功率保护动作后出口全停，因此程序跳闸动作不启动500KV断路器失灵保护。

7.2发变组保护共有4个出口：

出口I（86G1），出口II（86G2），出口III（86G3），出口Ⅳ（86G4）

8．系统运行、保护配置、整定计算遗留问题及改进意见

随电网的不断扩大，系统参数及运行方式不断复杂化，系统阻抗变小，短路电流变大，运行方式的复杂化，给整定计算带来许多不便，尤其对元件保护，在没有实现其微机化的情况下，在很大程度上已不能满足机组运行的安全要求。

一个错误的整定计算，一般能引起两种结果，误动和拒动，同时还能作为“隐形杀手”，损伤发电机及其他元件，也就是说保护装置已失去“保护神”的作用，机组在无保护的状态下运行，其危险性可想而知。

面对继电保护的四性，四者兼顾，已属不易，在电网形成的不同时期，对其的要求也不尽相同，在初期要求其可靠性，整定计算做是较保守，在中期，电网已较稳定。

对灵敏性及速动性提出了较高要求，这一次整定计算，兼顾可靠性，突出灵敏性和选择性、速动性，让发电机组在健康的保护下运行。

8.1差动保护：

由于不考虑在发变缚内部故障时两侧电流的差角非180°问题，有较大误差，将差动保护的转折点整定太低，只会引起差动保护在区内故障时保护拒动。

应该说按发电机额定电流确定拐点是合适的，有利于提高对区内故障的灵敏性。

8.2系统的变化，对发变组保护而言，主要影响失磁保护，阻抗保护及主变高压侧零序保护。

1）失磁保护：

根据系统稳定性的要求，不同发电机可按静稳边界整定，也可按异步边界整定，在按静稳边界整定时，系统的变化，必然会使系统阻抗变小，如不减小电抗，必然在系统故障时保护误动。

2）阻抗保护：

如同失磁保护，保护区太长，仅以时限保护选择性，在区外故障时可能误动，且阻抗保护对变压器区内故障灵敏度左，不能作为差动保护的后备。

因此，有目的地缩小负序过流的动作时限是应该的。

3）零序保护：

同样，因系统阻抗变小，电流增大，针对过去定值存在保护区太长，尤其是零序II段超过线路保护的四段范围，有误动之危险。

8.3消弧线圈电流的整定

发电机单相接地时，其电容电流应包括发电机及发电机电压等级所有导线及电力元件的电流应在发电机电容电流增大10%左右，同时消弧线圈按（1+10%）×（1—10%）×Ic=0.99Ic，按I×Ic整定是合适的，不会引起过电压的危险。

8.4定转子接地保护

由于定子接地保护是由复频复合式100%接地保护，正确确定三次谐波电压及基波零序不平衡电压，对缩小动作死区及提高灵敏度是必要的。

而转子接地保护是应用测量对地导纳式保护，由于继电器本身元件老化、结构复杂，在一定程度上不能满足测量精度及动作正确性。